МЕТОДИКА РАСШИРЕНИЯ ФУНКЦИЙ ОБЪЕКТОВ

Разработана методика увеличения количества функций, закономерно выводящая на широкий спектр технических предложений - от частных модификаций исходного объекта до объектов с другим принципом действия и другой главной функцией. Методика эффективна для создания новых товаров.

Необходимость увеличения числа функций изделия оказывается актуальной при конкурентной борьбе изделий со сходными главными функциями. В этом случае веер идей может быть получен, например, методом фокальных объектов, методом гирлянд ассоциаций, методом морфологического ящика и т.п. Подобные методы создают случайным образом формируемые множества идей и инициируют простой их перебор для выделения имеющих смысл и интересных вариантов.

На наш взгляд, методика наращивания функций должна отвечать следующим требованиям:

• Быть доступной для разработчика исходного объекта;
• Не зависеть от области применения объекта и специализации разработчика;
• Встраивать новые функции в закономерную линию развития возможностей объекта;
• Давать систематизированный и полный список новых потенциальных функций;
• Учитывать надсистемные особенности и ограничения.

Ни один из известных нам подходов не отвечает одновременно всем этим требованиям.

Алгоритм работы по методике включает 7 основных блоков:

1. Генерирование задач. Это основой блок методики. Он задает правила поиска новых идей на основе развертывания исходных представлений об объекте по трем координатам (рисунок):

• первая координата разворачивает набор свойств объекта анализа от известных свойств через их обобщение к потенциальным свойствам, которые затем трансформируются в новые функции;
• вторая координата разворачивает свойства объекта по схеме, аналогичной МАТХЭМ - (от механических свойств к биологическим и информационным);
• третья координата дополняет вторую анализом каждого свойства в пространстве и времени (согласно алгоритму поиска ресурсов на основе закона повышения идеальности);

Пересечение осей координат строит ячейки своеобразной морфологической структуры (см. рисунок). Однако, в отличие от морфологического ящика, элементы осей координат взаимодействуют по определенному алгоритму: элементы первой оси представляют собой операнды, а элементы второй и третьей осей служат операторами преобразования уже известных свойств объекта в потенциальные свойства и новые функции. Эти функции, полученные на пересечении указанных координат, переформулируются в новые задачи.

2. Предметная системная и надсистемная фильтрация задач (ТС-НС фильтр) учитывает ограничения, вносимые конкретной взаимосвязью рассматриваемой ТС и ее ближайшей надсистемы (НС). В результате фильтрации часть найденных задач из списка исключается, а часть - модифицируется.

3. Поиск принципов действия (ПД) для выявления конкретных способов реализации оставшихся задач. Проводится в литературных источниках и патентном фонде по функционально-ориентированной методике. Ее достоинство в том, что широта и результаты поиска не зависят ни от области применения исходного объекта, ни от узости специализации разработчика.

4. Критериальный фильтр позволяет снизить избыточность числа обнаруженных принципов действия. Фильтр учитывает:

• повторно - критерии, используемые в предметном ТС-НС фильтре; это необходимо для исключения тех найденных ПД, которые, несмотря на возможную эффективность, могут оказаться неприемлемы в конкретных условиях эксплуатации;
• технологическую реализуемость;
• соответствие общим ЗРТС той линии развития, которая согласно новому ПД предлагается для исходной системы;
• возможность совмещения и наращивания ПД для решения комплексных задач;
• возможность реализации с учетом особых требований Заказчика (например, в виде отдельного модуля или с интегрированием в другие системы);
• маркетинговую значимость.

В результате фильтрации формулируется набор предложений разработчика. Фильтр является адаптивным (усиление или ослабление ограничивающей силы того или иного критерия) в зависимости от особенностей конкретной задачи и текущих требований Заказчика и рынка.

5. Объединение предложений разработчика с возможными предложениями Заказчика. Важно отметить, что оно должно производиться только после самостоятельной выработки предложений разработчика во избежание тенденциозности, которая может быть внесена Заказчиком, и инерции следования за ним. Предложения, полученные в результате объединения, оформляются в концептуальные идеи.

6. Интегрирование идей позволяет:

• выявить сверхэффекты от совместного использования идей, основанных на разных ПД;
• исключить сходные идеи на разных ПД, имеющие более низкую эффективность.

7. Обоснование и ранжирование концепций доказывает реализуемость предложения в заданных условиях и оправданность затрат на это. Ранжирование, как правило, целесообразно проводить по затратам (с учетом имеющихся ресурсов) и скорости возможной реализации.

Метод был успешно апробирован в ходе заказной работы по расширению функций объекта, относящегося к медицинской технике. Предварительно Заказчиком был проведен поиск новых функций с привлечением большой группы медицинских специалистов смежных профилей - потенциальных пользователей медтехники. Фактически использовался ограничительный подход, т.е. "взгляд из надсистемы". В таблице показаны сводные результаты, характеризующие преимущества предложенного метода.

Результаты апробации методики расширения функций.

Выводы.

1. Представленный метод обладает избыточностью. Во-первых, неизбежна генерация большого числа идей, отклоняемых последующими фильтрами. Этот недостаток является условным, поскольку идеи, "лишние" сегодня из-за существующих ограничений, завтра могут оказаться востребованы.

Во-вторых, одни и те же свойства и функции могут быть найдены разными операторами преобразования (например, механическим и пространственным). Это повышает надежность метода. Такая избыточность обоснована, и исключать какие-либо операторы нецелесообразно, поскольку опыт применения показывает, что возможные дублирования индивидуальны для каждого рассматриваемого объекта.

2. Во многих случаях метод не только выявляет конкретные новые функции объекта с конкретными способами его применения и принципами действия, но и показывает перспективы дальнейшего развития объекта по обнаруженному функциональному направлению.

3. В целом представленный метод решает задачу синтеза новых ТС на базе старой. При этом в процессе синтеза возможно совершенствование, модернизация/дополнение и полное изменение главной полезной функции исходного объекта.

4. Развитие методики целесообразно в направлении объединения описанного подхода с альтернативным, идущим от системных и надсистемных ограничений. Задача состоит в разрешении противоречия между избыточностью и ценностью новых функций.

Полный текст статьи будет опубликован в ближайшем номере Журнала ТРИЗ.

Возврат к Доклады на конференции "MATRIZ Fest 2005"